萬物都需成長，宇宙中的星系也一樣，那它如何自我調節成長速度？
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科學家們在一個年輕而混亂的星系中研究恆星形成。
圖解：阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA），智利北部。ADHEMAR DURO / GETTY IMAGES
天文學家在宇宙大爆炸發生後僅十億年的早期宇宙中發現了大量快速流動的氣體射流。預計從正在形成恆星、滿是塵埃的星系SPT2318-55溢出的這些外向流（outflows）將使其恆星形成活動停止，直到這些氣體在至少幾十億年後回落。
這項發現由賈斯丁·斯皮爾克(Justin Spilker)和他在美國德克薩斯大學的同事們取得，並發表在《科學》雜誌上。
有些星系，比如銀河系，恆星形成的速度相對較慢，大概每年會有一顆新星生成。然而，其他星系在同一時期可以誕生數百或數千個星系。但是，這種瘋狂的速度並不能無限期地保持下去。
為了避免增長過大過快而在爆炸中毀滅，一些星系通過排出巨量氣體限制可能失去控制的恆星誕生。 有數種力量可能導致這種效果，包括輻射壓力、超新星或超大質量黑洞將這些物質拉走。
「星系是複雜的，混亂的野獸，我們認為外向流和風是它們形成和發展的關鍵因素，調節著它們成長的能力」 ，斯皮爾克說。
在附近的星系中可以看到這些外向流的風。 然而，它們在早期星系中的擴張尚不清晰，因為它們是眾所周知的難以觀察。 光譜特徵可能非常微弱，而且外向流的證據不可靠。
利用智利北部的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA），以及居間星系引力透鏡的放大效應，斯皮爾克和團隊能夠觀測到超過120億光年外的SPT2319-55星系逃逸的氣體流，使它成為有史以來被觀測的最不模糊的早期宇宙外向流。
新形成恆星周圍的灰塵隨溫度升高開始發射紅外光。 當光線穿過星系噴出的風時，氣流中含有的羥基分子會吸收特定的波長，從而被ALMA觀測到。
「從中我們也可以看出風的移動速度有多快，並且可以大致了解流出物中含有多少物質，」斯皮爾克說。
對於每個太陽質量當量的恆星形成，有1-2倍的量的物質會被風移除，極大地減少了未來恆星的氣體儲量。
據估計，大規模的外向流可達每秒800公里，且不僅僅局限於星系的中心，而是呈幾個團塊聚集。
「年輕的星系並不是像銀河系這樣有來自中心區域的恆星（及風）的成熟的螺旋狀星系，」沒有參與這項研究的澳大利亞斯威本大學的天文學家艾倫·達菲說。
「它們由幾個小斑點組成，每個斑點都形成了發出這些風的星星，」
他補充，風速之高令人驚訝。 「這些風發生在宇宙本身越來越小、越來越密集的時候，這意味著它們在向星系周圍推出更多的氣體。而這會減慢它們的速度。「
儘管數量巨大，天文學家仍認為只有10％的外向流氣體行進速度快得足以逃離星系。而 其餘部分將留在星系的光環，並最終回落到SPT2319-55星系中。
由於外向流的限制作用，預計SPT2319-55中的恆星形成在未來1億年內將受到抑制。
這在長遠上意味著什麼尚不清楚。 它可能導致恆星形成的永久停止，或者，鑒於大量的氣體將留在星系中，在遙遠的未來也可能出現新一輪的恆星形成。
「到目前為止，我們只觀察過一個處於如此顯著的宇宙距離的星系，但我們想知道這些風是否也存在於其他星系中，看看它們有多常見，」斯皮爾克總結道。
「如果它們在每一星系都會出現，我們就會知道分子風是普遍存在的星系對其成長進行自我調節的共同方式。「
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3.cosmosmagazine- Ben Lewis-挖礦的呆鵝
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